安科瑞(ruì) 陳聰 周潔(jié) 陳正 於(yú)洋(yáng)

【摘(zhāi)要】
：在我國的能源消(xiāo)耗中，工(gōng)業(yè)是我(wǒ)國能源消耗的(dí)大戶，能源(yuán)消(xiāo)耗量占全國能(néng)源消(xiāo)耗總(zǒng)量的70%左右(yòu)，而不同類型(xíng)工業企業的(dí)工(gōng)藝流(liú)程(chéng)，裝置(zhì)情況(kuàng)，產品(pǐn)類型，能源管(guǎn)理水平對能源消耗都會產生不(bù)同的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)。建設(shè)一(yī)個全(quán)廠級的(dí)集(jí)中統一的能(néng)源管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)可(kě)以實現對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行(háng)在綫(xiàn)采集，計(jì)算(suàn)，分析及處(chǔ)理(lǐ)，從(cóng)而對能(néng)源(yuán)物料平衡(héng)，調(tiáo)度與優(yōu)化，能(néng)源設(shè)備(bèi)運行(háng)與(yǔ)管(guǎn)理等方麵發揮著重要的(dí)作(zuò)用。

  【關(guān)鍵詞(cí)】
：能(néng)源管(guǎn)理；電能管理；工廠(chǎng)；企(qǐ)業；節(jié)能；

  1   項(xiàng)目概(gài)述及建(jiàn)設目標

  浙江(jiāng)阿克希(xī)龍舜華鋁(lǚ)塑(sù)業有(yǒu)限公(gōng)司(sī)成立於2005年1月1日，是法(fǎ)國ILEOS下屬的(dí)AXILONE公司與(yǔ)浙(zhè)江上虞(yú)市舜(shùn)華真(zhēn)空塗裝有限公司(sī)合(hé)資(zī)成(chéng)立的中法合(hé)資公(gōng)司，由法(fǎ)國(guó)阿(ā)克希(xī)龍公司控股(gǔ)。

  由於企業生產規模擴(kuò)大(dà)，阿克希龍(lóng)舜華鋁塑業有限(xiàn)公司在(zài)杭州灣(wān)上(shàng)虞(yú)工(gōng)業園區(qū)新建廠區，整個新(xīn)建(jiàn)廠區(qū)包(bāo)括(kuò)兩個廠房(fáng)，一棟(dòng)宿(sù)舍樓(lóu)，主要(yào)消(xiāo)耗能源包括(kuò)電，水，壓(yā)縮空氣，蒸汽等。為了更(gēng)好的掌握(wò)企業(yè)能(néng)源消耗，能(néng)源(yuán)成本(běn)，阿克(kè)希龍(lóng)舜華鋁塑業在新廠(chǎng)區設(shè)計一(yī)套企業能源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)，並與原老廠區(qū)能(néng)源管(guǎn)理係統一起(qǐ)，作為(wéi)企(qǐ)業(yè)內部考(kǎo)核管理的工(gōng)具(jù)，並此基礎(chǔ)上(shàng)逐步整(zhěng)理(lǐ)*企(qǐ)業能源(yuán)管理數據庫(kù)，對數據進行(háng)多(duō)層次全(quán)方麵(miàn)的開發利(lì)用(yòng)（如決(jué)策(cè)需(xū)要(yào)，電(diàn)能(néng)分(fēn)析，數(shù)據報(bào)送）。同時(shí)通(tōng)過(guò)網絡(luò)技(jì)術(shù)使之(zhī)成(chéng)為(wéi)作為浙(zhè)江(jiāng)阿(ā)克希龍舜(shùn)華鋁(lǚ)業(yè)信息(xī)化(huà)係統的(dí)重要(yào)子係統(tǒng)，以(yǐ)實(shí)現(xiàn)智(zhì)慧廠區(qū)和(hé)數(shù)字(zì)廠區。

  2   能(néng)源管(guǎn)理(lǐ)係統的設計(jì)

  在(zài)管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)的(dí)設計中，充(chōng)分考慮了企業自身(shēn)特性，以及(jí)能源構(gòu)成(chéng)係統(tǒng)的(dí)實(shí)際(jì)結構(gòu)，電力(lì)係(xì)統(tǒng)的實際(jì)載荷能(néng)力等(děng)因素(sù)，進而合理的選擇管(guǎn)理設(shè)備，這(zhè)既有(yǒu)利於減少(shǎo)係統運(yùn)作(zuò)的成本，同時(shí)也(yě)有(yǒu)利於係(xì)統(tǒng)功(gōng)能的實(shí)現。

  浙(zhè)江(jiāng)阿克希龍舜(shùn)華鋁塑業有(yǒu)限公(gōng)司(sī)原來的(dí)能(néng)源管(guǎn)理架(jià)構(gòu)中(zhōng)，缺少必(bì)要的能源采集裝(zhuāng)置(zhì)，數據傳輸設(shè)備，因(yīn)此在(zài)新建廠房(fáng)的設(shè)計建(jiàn)設(shè)過程(chéng)中(zhōng)，就考慮計量表計的(dí)安(ān)裝，在低壓(yā)配(pèi)電房(fáng)，車(chē)間(jiān)動(dòng)力櫃，員工宿(sù)舍分別(bié)配置多功能(néng)電表，電能計量(liáng)表(biǎo)，多回(huí)路(lù)計(jì)量裝置，壓(yā)縮空(kōng)氣(qì)流量計(jì)，蒸汽(qì)流量計(jì)，水表(biǎo)以及溫(wēn)濕度控製(zhì)器等(děng)。

  2.1 計(jì)量(liáng)設(shè)備的選(xuǎn)擇

  企(qǐ)業用電(diàn)由(yóu)供電局一路(lù)10kV總進(jìn)綫引(yǐn)入，計(jì)量企業總(zǒng)用電，需要在10kV總(zǒng)進綫(xiàn)處(chǔ)安裝(zhuāng)一(yī)塊(kuài)多功(gōng)能(néng)計(jì)量表計，在該(gāi)處(chǔ)配(pèi)置(zhì)ACR320ELH網(wǎng)絡多(duō)功能(néng)儀表，在(zài)0.4kV進綫(xiàn)部分(fēn)采(cǎi)用ACRACR330EFLKH多功(gōng)能儀表(biǎo)；在配電室出綫部分配(pèi)置多(duō)功能(néng)電表ACR220EFLK；在車間(jiān)動力(lì)櫃(guì)，宿(sù)舍動(dòng)力櫃安裝DTSD1352/C導(dǎo)軌式電度表，並通(tōng)過互感器二次接(jiē)入；在(zài)宿(sù)舍(shě)樓(lóu)每層(céng)計(jì)量(liáng)末端(duān)采用(yòng)多回路(lù)計量裝置ADF300-II-18D(6S)計量每間宿舍用(yòng)電量(liáng)。

  企(qǐ)業(yè)用(yòng)水(shuǐ)包(bāo)括純水以及(jí)生產(chǎn)所(suǒ)產(chǎn)生的(dí)汙(wū)水(shuǐ)，其(qí)中純水通(tōng)過安(ān)裝(zhuāng)遠(yuǎn)傳(chuán)水(shuǐ)表(biǎo)進行計量；汙(wū)水(shuǐ)通過(guò)汙水處理站PLC直(zhí)接本(běn)係(xì)統。企業蒸(zhēng)汽(qì)，壓(yā)縮空氣分(fēn)別(bié)通過氣(qì)體流(liú)量計進(jìn)行(háng)計量(liáng)。

  2.2 電能(néng)管理(lǐ)係(xì)統網絡構成(chéng)

  整個能源係統(tǒng)采(cǎi)用(yòng)分層，分布(bù)式(shì)係統結構，包(bāo)括一(yī)個(gè)監管中心，三(sān)個(gè)通(tōng)訊子(zǐ)站以(yǐ)及若(ruò)幹(gān)個現場計(jì)量單元，高可(kě)靠(kào)性工(gōng)業控製計算(suàn)機(jī)及軟(ruǎn)，硬件(jiàn)係統，高性能(néng)的(dí)現(xiàn)場總(zǒng)綫技術及網絡通(tōng)信(xìn)技術，確保整(zhěng)個係統(tǒng)運行安(ān)全(quán)，穩(wěn)定(dìng)可靠(kào)，使用維護(hù)方(fāng)便。

  能(néng)源(yuán)監(jiān)管(guǎn)中心包(bāo)含能源(yuán)管理計算機(jī)，網(wǎng)絡交換(huàn)機，打(dǎ)印(yìn)機，UPS以及Acrel-3000能源(yuán)管理軟(ruǎn)件，其(qí)中軟(ruǎn)件部(bù)分具有良好(hǎo)的人(rén)機(jī)交互界(jiè)麵(miàn)，通(tōng)過(guò)數據(jù)傳輸(shū)協(xié)議(yì)讀取通訊(xùn)管(guǎn)理(lǐ)機采(cǎi)集(jí)的現場各(gè)類(lèi)數據信息(xī)，自動經過計算(suàn)處理(lǐ)，以圖形，數(shù)顯，聲(shēng)音等方式反(fǎn)映現(xiàn)場的運(yùn)行狀(zhuàng)況；電(diàn)能計(jì)量管(guǎn)理(lǐ)功能(néng)設計各種符合(hé)用戶(hù)的(dí)報(bào)表格(gé)式，報表(biǎo)內數(shù)據嚴(yán)格按(àn)照各種(zhǒng)標準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，搭(dā)建(jiàn)完(wán)整的(dí)計(jì)量體(tǐ)係(xì)，用(yòng)戶(hù)隻需查找(zhǎo)打印(yìn)即(jí)可，方便了操作，提高(gāo)了(liǎo)工作(zuò)效率(shuài)。

  通訊子站主要包(bāo)括(kuò)通(tōng)訊管(guǎn)理機(jī)，數據采(cǎi)集箱(xiāng)以及(jí)其(qí)他網絡設備(bèi)，網絡結構如下(xià)圖所示
：

  2.3 主(zhǔ)要(yào)設(shè)計(jì)參(cān)考(kǎo)標準

  GB50052-2009     《供(gōng)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)設計(jì)規(guī)範(fàn)》

  DL/T 814-2002    《配電自動(dòng)化係統功能(néng)規範(fàn)》

  GB50054-2011      《低(dī)壓配電設計規(guī)範》

  DL/T 5430-2009   《無(wú)人值班變電站(zhàn)遠方監控中(zhōng)心(xīn)設(shè)計技術規程》

  GB/T 2887-2011    《計(jì)算機(jī)場(cháng)地通(tōng)用(yòng)規(guī)範》

  Q/GDW 231-2008   《無人值守(shǒu)變電站(zhàn)及(jí)監控 中(zhōng)心(xīn)技術導則》

  GB/T 50063-2008  《電力(lì)裝置(zhì)的電測(cè)量(liáng)儀表(biǎo)裝置設計(jì)規範》

  Q/GDW 214-2008   《變(biàn)電站(zhàn)計(jì)算機監控(kòng)係(xì)統現(xiàn)場驗收管(guǎn)理規程》

  2.4 能(néng)源(yuán)管理係統軟件(jiàn)功能設(shè)計(jì)

  係(xì)統(tǒng)依(yī)據(jù)客(kè)戶實際需求進行設計(jì)，並實現了一(yī)次主接綫(xiàn)圖(tú)界(jiè)麵顯示；電參(cān)量(liáng)遙(yáo)測(cè)及電(diàn)參(cān)量(liáng)越限報警；事(shì)件記錄(lù)；係統(tǒng)運(yùn)行(háng)異(yì)常(cháng)監(jiān)測(cè)；故障(zhàng)報(bào)警(jǐng)及(jí)操(cāo)作(zuò)記錄；報(bào)表查詢與(yǔ)打印；係(xì)統(tǒng)負(fù)荷實時(shí)，歷(lì)史曲綫(xiàn)，用戶權(quán)限管(guǎn)理等(děng)主(zhǔ)要功能。

  數據(jù)的(dí)采(cǎi)集與(yǔ)處理(lǐ)

  通(tōng)過高(gāo)精度智(zhì)能(néng)儀(yí)表(biǎo)以(yǐ)技(jì)術手段實現(xiàn)自(zì)動化全實時，高密(mì)度的(dí)實(shí)時用(yòng)能監(jiān)測(cè)，減少用能的(dí)“跑(pǎo)，冒(mào)，滴，漏”和(hé)計量誤差。實(shí)時(shí)監(jiān)視(shì)現場(cháng)儀表的回傳(chuán)數據，對電能進(jìn)行(háng)合理的管控和(hé)預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)並(bìng)改正(zhèng)運(yùn)行中(zhōng)存在(zài)的用(yòng)電異(yì)常(cháng)，隨(suí)時處理。按需設(shè)置重(zhòng)要設(shè)備(bèi)的超標預(yù)警值(zhí)，超(chāo)標(biāo)時醒目提(tí)醒並(bìng)主動記(jì)錄(lù)。

     用(yòng)電管(guǎn)理(lǐ)及計(jì)量(liáng)體係(xì)的搭建

  為了實現對阿克希龍(lóng)各(gè)用(yòng)能回(huí)路(lù)用能(néng)的監管，係統設計了(liǎo)能源管(guǎn)理(lǐ)報(bào)表(biǎo)，係(xì)統通過(guò)對(duì)有功電(diàn)度(dù)，用水(shuǐ)，用氣等(děng)能(néng)源的采集，按(àn)照(zhào)回路(lù)名(míng)稱(chēng)的(dí)不(bù)同。按照(zhào)計量體係(xì)搭建原(yuán)則(zé)，自(zì)動生成日報表(biǎo)，月報表和年(nián)報表，將(jiāng)各(gè)進(jìn)綫回(huí)路與出綫(xiàn)回(huí)路(lù)電(diàn)能消(xiāo)耗量(liáng)在(zài)同一張(zhāng)報表(biǎo)中體現(xiàn)出(chū)來，並(bìng)計(jì)算出綫回路用電量之和，出綫回(huí)路(lù)與(yǔ)進(jìn)綫回路誤(wù)差，誤(wù)差百分(fēn)比(bǐ)（誤差百(bǎi)分比(bǐ)是(shì)否超(chāo)標(biāo)）等，幫(bāng)助(zhù)用(yòng)戶及時發現(xiàn)這(zhè)種(zhǒng)非(fēi)正(zhèng)常(cháng)用電問(wèn)題。

  同(tóng)時電能管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)可(kě)對某(mǒu)一(yī)回(huí)路(lù)的(dí)某一(yī)時(shí)間(jiān)段內的用電(diàn)量(liáng)進行查詢，可以(yǐ)幫助(zhù)後(hòu)勤管理部門(mén)建(jiàn)立合理的用(yòng)能(néng)管理考(kǎo)核製度(dù)。通過(guò)係統的(dí)建(jiàn)設和製度(dù)的(dí)建立(lì)，使各部(bù)門(mén)辦(bàn)公(gōng)，生產(chǎn)人員節(jié)能(néng)意識大(dà)大(dà)提(tí)高，節(jié)約了(liǎo)企業管理辦公能源消耗(hào)。

  能(néng)源(yuán)流(liú)向(xiàng)圖

  能源(yuán)流向圖(tú)表(biǎo)示的是能(néng)源(yuán)介質流向的一種(zhǒng)示意圖(tú)，直觀形象(xiàng)的概括(kuò)了企業(yè)能源(yuán)係統(tǒng)的全(quán)貌，反應(yīng)了(liǎo)企業在(zài)能源(yuán)輸(shū)入及(jí)分(fēn)配輸(shū)送方(fāng)麵(miàn)的(dí)平衡關(guān)係(xì)。

  電能質量

  阿(ā)克(kè)希龍新(xīn)廠(chǎng)房生產(chǎn)綫(xiàn)對(duì)電能質量(liáng)要求較高(gāo)，特(tè)別(bié)是諧波，同(tóng)時由(yóu)於(yú)諧(xié)波的產生(shēng)會造成(chéng)變壓器，輸(shū)電(diàn)綫路(lù)等電氣設備附加(jiā)損(sǔn)耗與(yǔ)發(fā)熱(rè)，縮短(duǎn)使(shǐ)用壽命(mìng)，造(zào)成設(shè)備(bèi)震動和(hé)噪聲；諧(xié)波(bō)諧(xié)振過(guò)電(diàn)壓，造(zào)成電(diàn)氣元件(jiàn)及設備的(dí)故(gù)障與損(sǔn)壞(huài)；引起電(diàn)能計(jì)量(liáng)錯誤 ；重要的和敏銳的自(zì)動控製(zhì)，保護裝置(zhì)不正確(què)動作(zuò)；敏(mǐn)銳的(dí)IT芯片製造成(chéng)品率降低等(děng)等，通(tōng)過(guò)電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)的(dí)監測(cè)，能隨時(shí)掌握每條生產綫(xiàn)路電能質量(liáng)，並及(jí)時(shí)給出(chū)治理方(fāng)案，確保電能質量。

  數據共享

  阿克希龍新(xīn)老(lǎo)廠區均配置能源(yuán)管理係統(tǒng)，為了(liǎo)方便企(qǐ)業管理人員(yuán)對(duì)新(xīn)老廠(chǎng)區(qū)能源係(xì)統(tǒng)同(tóng)意(yì)管(guǎn)理(lǐ)，整個新(xīn)建廠區能源管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統可(kě)以通過(guò)企業(yè)內(nèi)部(bù)專(zhuān)網，實現新(xīn)老廠區數據(jù)共(gòng)享，方便(biàn)業務能源管理(lǐ)能源(yuán)統一(yī)管(guǎn)理，提高其(qí)效(xiào)率。

  3，企業能源管(guǎn)理(lǐ)係統的意義

  綜上所(suǒ)述(shù)，能源(yuán)管(guǎn)理(lǐ)係統幫(bāng)助(zhù)用(yòng)能單(dān)位提(tí)高其效率，減(jiǎn)少損失，降低(dī)運(yùn)營成(chéng)本(běn)，能(néng)源管理(lǐ)係統能(néng)夠(gòu)確保電網管理效率，縮(suō)小運營(yíng)成(chéng)本，也成(chéng)為(wéi)供配(pèi)電設計中*的(dí)重要(yào)組成(chéng)部分(fēn)。能源(yuán)管理(lǐ)係(xì)統的通信(xìn)，故(gù)障(zhàng)報警(jǐng)，數據存儲記錄(lù)等功能使得工作人員(yuán)在實際(jì)工(gōng)作中更加方便(biàn)，可以(yǐ)通(tōng)過人(rén)機(jī)操(cāo)作界(jiè)麵, 直接(jiē)了(liǎo)解到(dào)用(yòng)能(néng)設(shè)備的運行(háng)狀態,並能(néng)迅(xùn)速傳遞(dì)出(chū)操(cāo)作指(zhǐ)令(líng)，由(yóu)於監控設備對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡(luò)傳(chuán)輸(shū)來(lái)實(shí)現，因此(cǐ)，不同(tóng)的(dí)能(néng)源管(guǎn)理係(xì)統可(kě)以(yǐ)設計(jì)不(bù)同(tóng)的組網方式,確保(bǎo)數據(jù)信(xìn)息(xī)能夠(gòu)迅(xùn)速的進行傳輸。另一(yī)方麵，在企業(yè)能(néng)源(yuán)管理設計(jì)中運用能源管理係(xì)統(tǒng)，應(yīng)該(gāi)根(gēn)據(jù)實際情況選擇(zé)計量裝(zhuāng)置(zhì)。

  在工(gōng)業企(qǐ)業設(shè)置能源管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)，可(kě)以實現對(duì)企業內能(néng)源(yuán)計量分產綫，分廠區(qū)，分(fēn)產(chǎn)量(liáng)等進行統計(jì)分析，不僅能(néng)夠(gòu)準確的(dí)表(biǎo)示出回路的用能(néng)狀(zhuàng)況，它還(huán)具備網(wǎng)絡通訊等(děng)功能(néng)，能夠(gòu)與計(jì)算(suàn)機(jī)，串(chuàn)口(kǒu)服(fú)務器等(děng)設(shè)備進(jìn)行(háng)組合(hé)，及(jí)時(shí)的顯示樓內各條生產(chǎn)綫的(dí)運作狀態(tài)，當某設(shè)備(bèi)電(diàn)力係統的負(fù)載(zǎi)越標(biāo)時，能源管理係(xì)統能夠(gòu)迅速(sù)報警，發出(chū)語音提示。另(lìng)外，能源管理係統還能夠(gòu)生(shēng)成(chéng)報表，曲綫(xiàn)圖等統(tǒng)計信息(xī)，便(biàn)於(yú)有(yǒu)關(guān)人員分(fēn)析(xī)企(qǐ)業各部(bù)分(fēn)的(dí)用能(néng)狀況，使企(qǐ)業的用能活動更(gēng)加安(ān)全，從(cóng)而保證企(qǐ)業生(shēng)產(chǎn)人(rén)員的(dí)生(shēng)命(mìng)安(ān)全，提(tí)高(gāo)生產人(rén)員(yuán)的工(gōng)作(zuò)效(xiào)率。

參考文獻(xiàn)

  [1]安(ān)科瑞(ruì)《能效管(guǎn)理係(xì)統設(shè)計安裝(zhuāng)圖(tú)冊》